浅谈SFC在燃气机组中的原理及启动
作者:jnscsh 时间:2021-06-28 10:20:42 浏览次数:次
工作,达到或超出2220r/min后,该装置自行停止转速运动,但需要确定转速功率不得低于转子转动速度,以免出现功率耗损程度过大等问题。对于电能或动能转变,也需保持燃机机组从启动到结束之间的正常功率,满足转子转动的生成速率,加大能量转动程度。大型燃机均采用SFC(静止变频启动装置)启动方式,整个机组的启动和调速的实现由启动装置完成,启动装置分为机械式装置和电子式装置。机械式装置一般为启动电动机。电子式装置通常为SFC。对于燃气轮机项目来说,一般在低速盘车时采用机械盘车,启动时采用SFC装置。
2 变频器的作用及同步电动机调速
在速度转动过程中,变频器主要应用于器具电压频率统一变化,以实现机器电压交流电的输出过程。由于变频器具有调速转动的作用,产生电机极对数量比较统一(n=60f/p),由此可以得出,电机的转度与频率成正比。电机在工频启动时会产生很大的启动电流(额定电流的几倍),对电网冲击相当大,而是用变频启动,电压和频率是逐步增加的,这样的工作方式具备的冲击量不大。但是如果使器具频率保持上升状态、电压变低,极其容易造成发电机出现“电压和频率冲击”现象,造成发电机的电压和频率不统一,会对发电机产生一定的损毁问题。调速的方法有两种:一是改变电机对数;二是提高变频调速。在提高机组的运行速率时,要想完成电动机变频调速功能,可以采取改变变频功率的方法,实现电动机的同步功能,提高机器的技术调速。另外,电动机的调速类型主要以自控和他控为主,结合变频装置提高变压功率,达成统一的机器变频速率。在自控调速过程中,对变频调速采取控制调节的方式,实现变频装置自我控制,主要以“交-直-交”和“交-交”两种变频供电方式为主,控制方式则通过控制速率不超过变频速率来实现。对于自控调速,电动机的具体应用很多,如701F系列燃动机。在他控调速过程中,与自控调速过程具有相似性,利用带动转子速率的方式来完成具体操作,实现电动机同步调速。
3 工作原理及启动过程
发电机做电动机时的工作原理,转子通入直流,成为磁铁,定子通入三相交流,形成旋转磁场,相互作用后产生转矩。SFC实际工作原理,主要是通过交流电源装置来实现的,利用电压的恒定原理实现功率统一恒定,从而转变为交流电压频率。结合SFC启动原理,可实现变频启动工作。具体的启动过程如下:当定子旋转的磁场率同步时,定子和转子之间的电磁转矩发生细微改变,对频率调速相同的发电机定子具有速率作用,再利用交变电流和电机定子的转换形式,实现发电机调频调速,从而带动电机轴和燃气轮机,发生启动变化。因此结合SFC可达到调频调速功率统一,转换发电机交流定子速率,带动燃气机组正常工作,达到预先统计的速率值。
在完成转动速率变频后,增加频率至燃机可以自己维持旋转,并且通过旋转速度的变化频率,对发电机组励磁装置实行“电流交换”,致使发电机转子速率达到该装置的规定数值,配合实际功率实现机组运行工作,对机组转定实施电流转配。其中SFC控制该装置的整体运行构造,影响额定转动率。一般来讲,发电机在电动机运行加速前,首先需要电机实现电动化,达到大约为3r/min时,对SFC实行控制装置和转换装置的作用,主要以“输入开关”“输出转率”为主,转子励磁会经由输入或输出实现,带动装置功率发生变化,对晶闸管脉冲实现最终加速。最初转速达到300r/min时,SFC工作方式发生改变,由“强制方式”转变为“负载方式”,其中的转动速率需要达到700r/min范围内,对中间装置实行高盘吹扫和清洗工作,将上次运行未燃烧完全的气体吹出燃烧室,防止点火时爆燃事故。完成吹扫、清洗后,转速减值500r/min,在实行点火程序后,让天然气通过空气产生摩擦,致使天然气转变工作状态,通过热能转变为动能,实现天然气的透平化功能,与SFC一起工作至转速2200r/min。此时,透平输出功率已满足维持机组的转动及发电需要,SFC退出运行,调速器投入运行,对转速进行调节,使之平稳升速到同期转速3000r/min。随后,起励装置投入,利用发电装置,实现电压输出或输入工作,对同期控制器实行投入运行。当装置功率达到限定范围时,满足同期条件中的具体数据值,当实际数据达到或超过规定时,即可合上同期开关,实行机组并网,机组并网结束后,即可完成启动运行工作。
4 SFC主要设备组成
5 注意事项
(1)在实际操作中,SFC的整流器和逆变器容易发生故障,造成机组启动事故。因此,为降低故障发生率,在发电机的中性点接入变压器,避免电流冲击,且在启动前及过程中,发电机中性点刀闸应在断开位置;(2)SFC设备本体只能通过专用150mm2多股铜芯软接地线与主网以最短距离一点接地,与SFC连接的所有外部一次、二次电缆屏蔽层,不能在SFC设备侧接地,只能在对侧接地;(3)由于SFC成套设备基本为大件,最长达6.8m,高达2.8m,而启动隔离变重量一般在20吨以上,设计及安装时应考虑设备安装的先后顺序及通道,建议设计院设计整体布局时,还要考虑设备检修问题,并尽量将SFC设备单间安装设计;(4)为了保证设备拼装安装误差在规程范围内,宜做盘底框,不能依靠厂家盘柜自带底框,设备安装完成后,应对厂家一、二次配线全面检查紧固。
参考文献
[1] 重庆两江燃机电厂东方电气厂家资料[S].
[2] 重庆两江燃机河北电力设计院施工图纸[S].
(责任编辑:王 波)
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